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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 HUA{ P%  
    %.h&W;  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 ]c9\[Kdq}H  
    `hl8j\HV<}  
           *;&[q{hz  
    -;:.+1   
    2. 三种傅里叶变换 ]\C wa9  
    >\7M f@c  
    22T\ -g{  
     快速傅里叶变换(FFT) 0h=}BCb+i  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 r4isn^g  
     半解析傅里叶变换(SFT) i V$TvD+  
    - 一种无需近似的高效重构。 /E39Z*  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 :`>$B?x+  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) YYN'LF#j  
     逐点傅里叶变换(PSF) mo?*nO|-  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 8nu@6)#  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 7D KTd^^M  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) Ud_7>P$a  
     j* ZU}Ss  
    Op'&c0l  
       mDXG~*1   
    3. 每个元件的设置 >T#" Im-  
    M ZAz= )-  
    _f1;Hhoa  
     傅立叶变换设置 Vb8Qh601  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 uq2C|=M-x\  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 #z1/VZ  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) ~n~j2OE  
    Dr)jB*yK  
     j8G$,~v  
       iG ,z3/~v  
    4. 每个元件的设置 bzXeG;c<7  
    #`ZBA>FLaQ  
     傅里叶变换设置 b8 E{~z  
    a&Z,~Vp  
               G=F_{z\}  
      !,^y!+,Qy  
    5. 默认的傅里叶变换设置 ``-pjD(t  
    A"O\u=!  
    ?Dl;DE1  
    光源模式和探测器的设置 4?fpk9c{2  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 sU+8'&vBp  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 hD[r6c  
    4wN5x[vp  
     zsLMROo3  
      )<f4F!?,A  
    6. 特殊情况 (HXKa][T  
         ]8htL#C  
    lWn}afI  
     多表面元件 O#k eoC4  
    - 对下列情况应当特别考虑 gBO,  
    •透镜系统元件 sPMICIv|  
    •球面透镜元件 cMrO@=b;  
    - 此类组件可以理解为 qg/FI#r  
    •一组曲面元件，以及 ify48]  
    •之间有一些自由空间 44s 9\  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 '1rGsfp6In  
    2acT w#  
     ZWni5uF-c  
    ORM3o ucP  
     在k域的元件 2+/r~LwbK  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 zBK"k]rz  
    - 这适用于以下情况 4TI`   
    •平面表面元件 RU=\eD  
    •分层介质元件 <5"&]! .  
    •光栅元件 P3IBi_YyG1  
    •功能光栅元件 t Davp:M1v  
    PhPe7^  
    _^eiN'B  
          mK/E1a)AG3  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 d!46`b$rd  
     KLW>O_+   
    1. 实例#1：成像的光源模式 %wXj P`#  
    sv&^sARN  
     1V9AnzwX  
    查看完整的应用实例 gKcBx6G Q  
     J[05T1  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 c|(J%@B)  
    EP"Z58&$R  
    8AuE:=?,,  
    $P#x>#+[A  
     $f _C~O  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 4JU 2x  
    xY/F)JOeG  
    5Po:$(  
    )-o jm$  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 5|~nX8>  
    EADN   
     xJAQ'ANr  
      XI |k,Ko<  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 Dn@ZS_f  
     Yi,`uJKh  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 Wz #Cyjo  
    /t`,7y 3T  
     ?hGE[.(eh]  
    I]i( B+D  
    查看完整的应用实例 UGd\`*Cj  
     J}[[tl  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 fI`gF^u(  
    :aBxyS*}G  
     (sQXfeMz  
      PVH Or^  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 cD6^7QF  
     $'>JG9M  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 8 AFc=Wx  
    343d`FRa}  
     B @QWr;  
    LEeA ,Y  
    查看完整的应用实例 Pzq^x]  
    h@NC#Iod  
     8#lq:  
    qbD 7\%  
    2. 实例#3：包含衍射     P`{$7ST'Hh  
    J9!/C#Fm  
    jd-ccnR l  
    1P[x.t#  
    文件信息 ,dTmI{@O  
    yc~<h/}#  
    P{UV3ZA%  
     
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